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Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Localização de faltas em redes de distribuição baseada em ondas viajantes
Title Alternative: Fault location in distribution networks based on traveling waves
Author: Fernandes, Leonardo Ramos, 1989
Advisor: Almeida, Madson Cortes de, 1973-
Abstract: Resumo: Após a desregulamentação do setor elétrico e o surgimento de novas normas reguladoras,as concessionárias de energia começaram a operar com níveis de qualidade mais elevados.Dentre os fatores avaliados na qualidade de energia destacam-se a frequência e o tempo deduração das interrupções no fornecimento, que são geralmente causados pela incidência defaltas no sistema elétrico. Devido a isto, ferramentas de detecção e localização de faltas têmsido desenvolvidas, comumente baseadas nos métodos de impedância ou ondas viajantes.No que concerne às técnicas baseadas em ondas viajantes, destaca-se que a precisão, dentreoutros fatores, também está associada à velocidade de propagação das frentes de onda.Tipicamente, adota-se uma única velocidade de propagação, entretanto, normalmentenos sistemas de distribuição há mais de um tipo de configuração de condutores presente,resultando em velocidades de propagação distintas para cada um deles. Ao serem aplicados,os métodos baseados em ondas viajantes necessitam de equipamentos com elevadas taxasde amostragem. Os sinais adquiridos pelos medidores necessitam ser analisados a partirde técnicas digitais de processamento de sinais para detectar e identificar as frentes deonda provenientes da falta. Atualmente a Morfologia Matemática surge como técnicaalternativa às técnicas tradicionais, como a transformada Wavelet, por sua simplicidade ebaixo custo computacional. Desta forma, este trabalho propõe uma nova formulação paralocalização de faltas em redes de distribuição que utiliza o método de dois terminais e ateoria de ondas viajantes, considerando todas as velocidades de propagação associadas aoscondutores da rede. A Morfologia Matemática é utilizada como técnica de processamentode sinais para detectar os instantes de tempo em que as ondas provenientes da faltaincidem nos medidores. O método proposto, além de reduzir erros associados ao uso deuma única velocidade de propagação, reduz a chance da localização de múltiplos locaispara uma única ocorrência de falta. Realizaram-se testes envolvendo redes de distribuiçãoreais considerando: diferentes locais, resistência, ângulo de falta, frequência de amostrageme erros de sincronização temporal. Os resultados encontrados mostraram uma redução noserros das estimativas dos locais de falta, indicando que o método proposto neste trabalhoé promissor

Abstract: After the deregulation of the electricity sector and the rise of new regulations, the energyconcessionaires started to operate under higher quality levels. Among the validated energyquality factors the frequency and duration of interruptions in power supply are highlighted,which are usually caused by the incidence of faults in the electrical system. Due to this,tools for fault detection and location are being developed, generally impedance based ortraveling waves based. Regarding the travelling waves techniques, stands out that theaccuracy, among other factors, is also assossiated with the propagation speed of the wavefronts. Typically a single propagation speed is adopted, however, normally in distributionsystems there is more than one type of conductor configuration, which results in differentpropagation speeds for each one of them. When applied, traveling waves based methodsrequire equipment with high sampling rates. The signals acquired by the meters needto be analyzed from digital signal processing techniques to detect and identify the wavefronts from the fault. Nowadays Mathematical Morphology (MM) rise as an alternativetechnique to traditional techniques, such as Wavelet Transform, due to its simplicity andlow computational costs. In this way, this work proposes a new formulation for faultlocation in distribution networks that uses the two-terminal method and traveling wavestheory, considering all the propagation speeds associated to the conductors of the network.Mathematical Morphology is used as a signal processing technique to detect the instantsof time in which the waves from the fault arrive at the meters. The proposed method,in addition to reducing errors associated with using a single propagation speed, reducesthe chance of finding multiple fault locations for a single occurrence. Tests involving realdistribution networks considering: different locations, resistance, fault angle, samplingfrequency and time synchronization errors were performed. The results showed a reductionin errors of the fault location estimates, indicating that the proposed method in this workis promising
Subject: Localização de falhas (Engenharia)
Ondas viajantes
Energia elétrica - Distribuição
Morfologia matemática
Impedância (Eletricidade)
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: FERNANDES, Leonardo Ramos. Localização de faltas em redes de distribuição baseada em ondas viajantes. 2020. 1 recurso online (88 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Campinas, SP. Disponível em: http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/351204. Acesso em: 15 Oct. 2020.
Date Issue: 2020
Appears in Collections:FEEC - Tese e Dissertação

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